Protactínio
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O protactínio é um elemento químico de símbolo Pa e de massa atómica igual a 91 (91 protões e 91 electões). À temperatura ambiente, o protactínio encontra-se no estado sólido.
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| Geral | ||||||||||||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Protactínio, Pa, 91 | |||||||||||||||||||||||||||
| Classe , série química | Metal, transição interna ( actínio ) | |||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, periodo, bloco | _ , 7, f | |||||||||||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 15370 kg/m3, sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| Cor e aparência | Branco prateado brilhante | |||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades atômicas | ||||||||||||||||||||||||||||
| Massa atómica | 231,03588(2) u | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio médio† | 180 picómetro | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio atómico calculado | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio covalente | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [Rn]7s²5f²6d¹ | |||||||||||||||||||||||||||
| Estado de oxidação (óxido) | 5 (base graca) | |||||||||||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | Ortorrómbico | |||||||||||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||
| Estado da matéria | Sólido | |||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 2113 K | |||||||||||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 4300 K | |||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporização | 470 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusão | 15 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | 5,1 x 10-5 Pa a 2200 K | |||||||||||||||||||||||||||
| Velocidade do som | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| Informações diversas | ||||||||||||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 1,5 (Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 120 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | 5,29 x 106 m-1·Ω-1 | |||||||||||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 47 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||
| ° Potencial de ionização | 568 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||
| 2° potencial de ionização | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| 3° potencial de ionização | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| 4° potencial de ionização | Sem dados | |||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos mais estáveis | ||||||||||||||||||||||||||||
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| Unidades SI e condições CNPT , exceto onde indicado o contrário | ||||||||||||||||||||||||||||
Índice |
[editar] Características principais
O protactínio é um elemento metálico prateado que pertence ao grupo dos actinídios, com lustre metálico brilhante que se conserva no |ar por poucas horas. Torna-se um supercondutor em temperaturas abaixo de 1,4 K.
[editar] Aplicações
Devido a sua escassez, alta radioatividade e toxidade, não existe atualmente nenhum uso para o protactínio fora do âmbito da pesquisa científica básica
[editar] História
O protactínio ( do grego "protos" , "primeiro" ) foi identificado pela primeira vez em 1913, quando Kasimir Fajans e O. H. Göhring encontraram o isótopo de curta duração 234m-Pa, com meia-vida de aproximadamente 1,17 minutos, durante seus estudos sobre a série de decaimento do U-238. Deram ao novo elemento o nome de "Brevium" ( do latim "brevis" , "breve" ). O nome foi mudado para "Protoactinium" ( "protoactínio" ) em 1918 quando dois grupos de cientistas ( Otto Hahn e Lise Meitner , na Alemanha, e Frederick Soddy e John Cranston no Reino Unido ) , independentemente, decobriram o 231-Pa. Em 1949, o nome foi abreviado para "protactínio".
Em 1927 , Aristid V. Grosse preparou 2 mg de Pa2O5 , do qual o protactínio foi isolado. Em 1934, foi isolado pela primeira vez a partir de 0.1 mg de Pa2O5, primeiro convertendo o óxido em iodeto e, em seguida, decompondo o iodeto eletricamente com uso de um filamento aquecido em alto vácuo , conforme a reação:
- 2PaI5 → 2Pa + 5I2.
É possível recuperá-lo dos minerais de urânio por extração com solvente. O PaF4 obtido é reduzido com bário.
Em 1961, no Reino Unido, produziu-se 125 gramas de protactínio 99,9% puro, processando 60 toneladas de minérios de urânio. Esta foi a única fonte de protactínio do mundo por muitos anos seguintes
[editar] Papel biológico
O protactínio não apresenta nenhum papel biológico.
[editar] Ocorrência
O protactínio não existe na natureza. É um produto da fissão do tório, plutônio e urânio.
O protactínio ocorre na pechblenda na proporção de 1 parte] de Pa-231 para 10 milhões de partes do minério. Os minérios do Zaire tem aproximadamente 3 ppm. O protactínio é um dos elementos mais raros e caros.
[editar] Compostos
- Fluoretos: PaF4 e PaF5
- Cloretos: PaCl4 e PaCl5
- Brometos: PaBr4 e PaBr5
- Iodetos: PaI3 , PaI4 e PaI5
- Óxidos: PaO , PaO2 e Pa2O5
[editar] Isótopos
29 radioisótopos do protactínio foram identificados, sendo os mais estáveis 231-Pa com meia-vida de 32760 anos, 233-Pa com meia-vida de 26.967 dias, e 230-Pa com meia vida de 17.4 dias. Todos os demais isótopos radioativos apresentam meias-vidas abaixo de 1.6 dias, e maioria destes abaixo de 18 segundos. Este elemento apresenta 2 meta estados, 217m-Pa ( t½ 1.15 milisegundos ) e 234m-Pa ( t½ 1.7 minutos).
O principal modo de decaimento anterior ao isótopo mais estável, 231-Pa, é a emissão alfa , e o modo dos posteriores é a emissão beta menos. Os produtos de decaimento primários antes do 231-Pa são os isótopos do elemento Ac ( actínio e os produtos primários após são os isótopos do elemento U ( urânio ).
[editar] Precauções
O protactínio é tóxico e altamente radioativo, portanto, requer precauções de manuseio semelhantes aquelas usadas com o plutônio.
